Luận văn thạc sĩ đánh giá khả năng thích ứng một số giống ngô lai mới có triển vọng tại đắklắk

....

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP I
------------------

TRẦN HỮU QUẢNG

ðÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG MỘT SỐ GIỐNG
NGƠ LAI MỚI CĨ TRIỂN VỌNG TẠI ðẮK LĂK

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT
Mã số: 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: TS. VŨ VĂN LIẾT

HÀ NỘI - 2007


LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
Tơi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn ñã ñược
cám ơn và các thơng tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Trần Hữu Quảng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ii

LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS. Vũ Văn Liết, người đã tận
tình giúp ñỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài, cũng như
trong q trình hồn chỉnh luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo Khoa Sau đại học; Khoa
Nơng học, đặc biệt là các thầy cô trong Bộ môn Di truyền – Chọn giống cây
trồng (Trường ðại học Nông nghiệp I); các bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và
người thân đã nhiệt tình giúp đỡ tơi trong thời gian thực hiện đề tài và hoàn
chỉnh luận văn tốt nghiệp.

Tác giả luận văn

Trần Hữu Quảng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iii


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

vi

Danh mục bảng

vii

Danh mục hình

ix

1.

MỞ ðẦU

1

1.1.

Tính cấp thiết của ñề tài........................................................................1

1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài .............................................................2
1.2.1. Mục đích của đề tài...............................................................................2
1.2.2. u cầu của đề tài.................................................................................2
1.3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài...............................................3

2.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1.

Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới và trong nước ...............................4

4

2.1.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới......................................................4
2.1.2. Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam ......................................................7
2.2.

Những nghiên cứu cơ bản về cây ngô ...................................................9

2.3.

Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái ñến sinh trưởng và phát triển của
cây ngô............................................................................................... 15

2.4. Mối quan hệ giữa năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất ngô. ... 20
2.5.

Những nghiên cứu về kỹ thuật thâm canh ngô .................................... 23

2.6.

Tương tác kiểu gen với môi trường và sự ổn ñịnh của giống............... 26

3.

VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1.

Vật liệu thí nghiệm ............................................................................. 30

30

3.1.1. ðịa điểm thí nghiệm ........................................................................... 30
3.1.2. Thời gian thí nghiệm........................................................................... 30

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………iv


3.2.

Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 31

3.3.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 31

3.3.1. Bố trí thí nghiệm................................................................................. 31
3.3.2. ðiều kiện thí nghiệm .......................................................................... 32
3.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi ........................................................................... 33
3.4.

Phương pháp thu thập và xử lý số liệu ................................................ 38

4.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

39

4.1. Một số chỉ tiêu điều kiện mơi trường ở ba ñịa ñiểm nghiên cứu.......... 39
4.2.

Thời gian sinh trưởng và phát triển của các giống ngơ thí nghiệm ...... 40

4.3.

Chiều cao và tốc ñộ tăng trưởng chiều cao cây của các giống ngô ...... 47

4.4.

Số lá và tốc độ ra lá của các giống ngơ thí nghiệm.............................. 51

4.5.

Các chỉ tiêu hình thái cây của các giống ngơ thí nghiệm..................... 56

4.6. Một số ñặc ñiểm về bắp và hạt của các giống ngơ thí nghiệm............. 61
4.7.

Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô ......... 62

4.7.1. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngơ thí nghiệm ............ 62

4.7.1.1. Các chỉ tiêu về bắp liên quan ñến năng suất của các giống ngơ

62

4.7.1.2.Các chỉ tiêu về hạt liên quan đến năng suất của các giống ngô

64

4.7.2. Năng suất của các giống ngô tại ba điểm thí nghiệm........................... 68
4.8.

Khả năng chống chịu của các giống ngơ tại ba điểm thí nghiệm ......... 73

4.8.1. Khả năng chống chịu sâu bệnh hại của các giống ngơ thí nghiệm....... 73
4.8.2. Khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh của các giống ngơ............ 75
4.9.

ðánh giá tính ổn định của các giống ngơ thí nghiệm qua ba tiểu vùng sinh thái .. 77

4.9.1. Tính ổn định về thời gian sinh trưởng của các giống thí nghiệm qua ba
tiểu vùng sinh thái .............................................................................. 77
4.9.2.Tính ổn định về tính trạng số hạt trên hàng của các giống qua ba tiểu
vùng sinh thái ..................................................................................... 78

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………v


4.9.3. Tính ổn định về tính trạng tỷ lệ hạt trên bắp của các giống qua ba tiểu
vùng sinh thái ..................................................................................... 80
4.9.4. Tính ổn định về tính trạng khối lượng 1000 hạt của các giống ngô qua

ba tiểu vùng sinh thái.......................................................................... 81
4.9.5. Tính ổn định về tính trạng khối lượng bắp của các giống qua ba tiểu
vùng sinh thái ..................................................................................... 82
4.9.6. Tính ổn định về tính trạng năng suất của các giống ngô qua ba tiểu
vùng sinh thái ..................................................................................... 83
5.

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

85

5.1. Kết luận ................................................................................................. 85
5.2. ðề nghị.................................................................................................. 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO

86

PHỤ LỤC

92

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vi


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Bð

: Buôn ðôn

BMT

: Buôn Ma Thuột

BRN

: Bán răng ngựa

H

: Chiều cao cây

L

: Số lá trên cây

NXB

: Nhà xuất bản

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………vii


DANH MỤC BẢNG
STT

Tên bảng

Trang

Bảng 2.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngơ của một số nước trồng ngơ

hàng đầu trên thế giới năm 2003................................................................4
Bảng 2.2. Sản lượng ngô sản xuất trên thế giới năm 2005 – 2007............................6
Bảng 2.3. Diện tích, năng suất và sản lượng ngơ ở Việt Nam trong những
năm gần ñây................................................................................................9
Bảng 4.1. Nhiệt ñộ, ñộ ẩm, lượng mưa, số giờ nắng trung bình các tháng tại
ba điểm thí nghiệm của ðắk Lắk vụ Hè Thu năm 2007.........................39
Bảng 4.2. Thời gian sinh trưởng của các giống ngô từ khi gieo đến khi cây có
7-9 lá tại các điểm thí nghiệm...................................................................41
Bảng 4.3. Thời gian sinh trưởng của các giống ngơ từ khi gieo đến khi bắp
chín sinh lý tại các điểm thí nghiệm.........................................................44
Bảng 4.4. Chiều cao và tốc độ tăng trưởng chiều cao cây của các giống ngô.......48
Bảng 4.5. Số lá và tốc ñộ ra lá của các giống ngơ tại ba điểm thí nghiệm ..............52
Bảng 4.6. Một số chỉ tiêu về hình thái cây của các giống ngơ tại ba điểm
thí nghiệm................................................................................................57
Bảng 4.7. Một số đặc điểm về bắp và hạt của các giống ngơ thí nghiệm................61
Bảng 4.8. Các chỉ tiêu về bắp liên quan ñến năng suất của các giống ngô..............63
Bảng 4.9. Các chỉ tiêu về hạt liên quan đến năng suất của các giống ngơ...............65
Bảng 4.10. Năng suất của các giống ngơ tại ba điểm thí nghiệm..............................69
Bảng 4.11. Khả năng chống chịu một số loại sâu bệnh hại của các giống ngô.........74
Bảng 4.12. Khả năng chống chịu điều kiện ngoại cảnh của các giống ngơ .............76
Bảng 4.13. Tính ổn định về thời gian sinh trưởng của các giống ngơ qua ba tiểu
vùng sinh thái............................................................................................78
Bảng 4.14. Tính ổn định về tính trạng số hạt trên hàng của các giống ngô qua
ba tiểu vùng sinh thái ................................................................................79

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………viii


Bảng 4.15. Tính ổn định về tính trạng tỷ lệ hạt trên bắp của các giống ngô qua
ba tiểu vùng sinh thái ................................................................................80

Bảng 4.16. Tính ổn định về tính trạng khối lượng 1000 hạt của các giống ngô
qua ba tiểu vùng sinh thái .........................................................................81
Bảng 4.17. Tính ổn định về tính trạng khối lượng bắp của các giống ngơ thí
nghiệm qua ba tiểu vùng sinh thái............................................................82
Bảng 4.18. Phân tích tính ổn định của tính trạng năng suất của các giống ngơ
qua ba tiểu vùng sinh thái .........................................................................83

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ix


DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

4.1.

Chiều cao cây cuối cùng của các giống ngơ tại ba điểm thí nghiệm

59

4.2.

Năng suất của các giống ngơ tại ba điểm thí nghiệm

73

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………x

1. MỞ ðẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngơ (Zea mays. L) là một trong những cây ngũ cốc chính, có nguồn
gốc ở vùng nhiệt đới. ðầu tiên ngơ được trồng trong vườn như một loài cây
quý hiếm, chẳng bao lâu ngơ được xác định là một trong những loại cây
lương thực có giá trị kinh tế đối với đời sống con người. Ngày nay, cây ngơ
được trồng rộng rãi khắp nơi và ở nhiều vùng có điều kiện sinh thái khác
nhau. Ngơ có tiềm năng năng suất cao, chất lượng dinh dưỡng tốt và hiệu quả
kinh tế cao cho sản xuất nơng nghiệp. Cây ngơ có vai trị quan trọng trong nền
kinh tế của các quốc gia, nó khơng chỉ ñược sử dụng làm nguồn lương thực
cho con người, làm thức ăn cho gia súc mà còn cung cấp ngun liệu cho
ngành cơng nghiệp chế biến. Ngồi ra, ngơ cịn là nguồn hàng hóa xuất khẩu
có giá trị kinh tế cao, mang lại nguồn thu nhập cho người dân và nền kinh tế
quốc dân.
Ở nước ta, tổng diện tích trồng ngơ hiện nay đạt trên một triệu ha [23].
Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng sản phẩm ngô của nước ta ngày càng cao. Hàng
năm nước ta vẫn phải nhập khẩu gần một triệu tấn ngơ. Vì vậy, cây ngơ là
một trong những cây lương thực quan trọng trong nền nơng nghiệp và đang
được phát triển trồng ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nước.
ðắk Lắk là một tỉnh miền núi thuộc Cao ngun Nam trung bộ có điều
kiện thời tiết khí hậu, đất đai màu mỡ, rất phù hợp cho sự sinh trưởng và phát
triển của cây ngô. Chính vì vậy, từ lâu cây ngơ là một trong những cây trồng
quen thuộc với những người dân tộc bản xứ, trong đó chủ yếu là các giống
ngơ địa phương có phẩm chất tốt, nhưng năng suất khơng cao. Cho ñến những
năm 1995, cây ngô lai mới ñược ñưa vào trồng thử nghiệm tại ðắk Lắk và ñã
trở thành là một trong những loại cây trồng chính trong ngành sản xuất nơng
nghiệp của địa phương. Những năm gần đây, do có sự chuyển đổi cơ cấu cây

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1


trồng để phù hợp với điều kiện khí hậu thời tiết của từng địa phương trong
tỉnh, do đó diện tích cây cơng nghiệp lâu năm kém hiệu quả được thay thế
bằng diện tích cây lương thực ngắn ngày, trong đó cây ngơ chiếm diện tích
ngày càng lớn. Hiện nay diện tích trồng ngơ của tồn tỉnh một năm khoảng
gần 120.000 ha [19], là một trong những tỉnh có diện tích trồng ngơ lớn nhất
cả nước. Tuy nhiên, năng suất bình qn cũng như sản lượng ngơ trong tồn
tỉnh lại khơng cao, chưa phản ánh hết tiềm năng về khí hậu thời tiết, ñất ñai
của vùng. Một trong những nguyên nhân làm năng suất và sản lượng ngô của
ðắk Lắk chưa cao là do yếu tố về giống chưa phù hợp với ñiều kiện sinh thái
cụ thể của từng tiểu vùng sinh thái trong tỉnh. Người dân hầu như có rất ít sự
lựa chọn ngồi các giống đã có từ rất lâu như: CP888; LVN10; C919 và một
số giống khác. ðể xác định ra được các giống ngơ lai mới có năng suất cao,
khả năng thích nghi tốt với từng điều kiện sinh thái của ðắk Lắk, từ đó làm
phong phú thêm bộ giống sản xuất tại địa phương góp phần làm tăng năng
suất cũng như sản lượng ngô trong tỉnh, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“ðánh giá khả năng thích ứng một số giống ngơ lai mới có triển vọng tại
ðắk Lắk”.
1.2. Mục đích và u cầu của ñề tài
1.2.1. Mục ñích của ñề tài
Nhằm xác ñịnh ra được giống ngơ có năng suất cao, chống chịu tốt phù
hợp gieo trồng vụ Hè Thu của một số ñiều kiện sinh thái ðắk Lắk.
1.2.2. Yêu cầu của ñề tài
- Thu thập số liệu về ba tiểu vùng sinh thái tỉnh ðắk Lắk.
- Nghiên cứu các ñặc ñiểm sinh trưởng và phát triển của các giống ngơ lai
thí nghiệm trong vụ Hè Thu năm 2007 tại ðắk Lắk.
- ðánh giá một số chỉ tiêu nông sinh học của các giống ngơ thí nghiệm.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………2


- ðánh giá khả năng chống chịu ñiều kiện bất thuận và sâu bệnh của các
giống ngơ thí nghiệm trong ñiều kiện tỉnh ðắk Lắk.
- ðánh giá năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô thí
nghiệm
- Bước đầu xác định khả năng thích nghi và mức độ ổn định của giống ngơ
trong điều kiện sinh thái tỉnh ðắk Lắk.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
ðề tài ñánh giá, so sánh ñặc điểm sinh trưởng và phát triển của các
giống ngơ thí nghiệm trên ba tiểu vùng sinh thái ñể xác ñịnh ra được các
giống ngơ lai mới có năng suất cao, khả năng thích nghi tốt với từng điều kiện
sinh thái của ðắk Lắk. Từ đó làm phong phú thêm bộ giống sản xuất tại địa
phương, góp phần làm tăng năng suất cũng như sản lượng ngơ trong tỉnh.
Thơng qua thí nghiệm tại 3 tiểu vùng sinh thái ñánh giá mức ổn ñịnh của năng
suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống ngô lai là những kết luận
có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3


2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới và trong nước
2.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là một loại ngũ cốc quan trọng trên thế giới, đứng thứ ba sau lúa mì
và lúa gạo. Cây ngơ là cây có nền di truyền rộng, thích ứng với nhiều vùng
sinh thái khác nhau, do vậy ngơ được trồng ở hầu hết các nước trên thế giới.
Trên thế giới có xấp xỉ khoảng 75 nước trồng ngô bao gồm cả các nước công
nghiệp và các nước đang phát triển, mỗi nước trồng ít nhất 100.000 ha ngô.

Theo số liệu của FAO, năm 2003 tổng số diện tích đất trồng ngơ là
142.331.335 ha, đem lại sản lượng 637.444.480 tấn ngô ngũ cốc một năm, trị
giá trên 65 tỷ đơla (dựa trên giá bán quốc tế năm 2003 là 108 đơla/tấn). Trong
đó các nước đang phát triển chiếm hai phần ba diện tích trồng, các nước cơng
nghiệp chiếm một phần ba [35], [54] (bảng 2.1).
Bảng 2.1. Diện tích, năng suất và sản lượng ngơ của một số nước trồng
ngơ hàng đầu trên thế giới năm 2003
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(1000 ha)

(tạ/ha)

(1000 tấn)

Mỹ

28.789

89,2

256.904,560

Trung Quốc

23.520

48,5

114.175,000

Brazil

12.935

37,0

47.809,300

Mexico

7.781

25,3

19.652,416

Argentina

2.323

64,7

15.040,000

Ấn ðộ

7.000

21,1

14.800,000

Pháp

1.667

71,4

11.898,000

Indonesia

3.355

32,5

10.910,104

Nam Phi

3.350

29,0

9.714,254

Canada

1.226

78,2

9.587,300

Romani

3.119

30,7

9.576,985

Tên nước

(Nguồn: FAO 2003)

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………4


Qua bảng 2.1, chúng ta thấy năm nước sản xuất ngơ hàng đầu là Mỹ
(256,9 triệu tấn), Trung Quốc (114,17 triệu tấn), Braxin (47,8 triệu tấn),
Mêxicô (19,6 triệu tấn) và Argentina (15 triệu tấn). Trong đó, hai nước có
diện tích trồng ngơ lớn nhất trên thế giới đó là Mỹ và Trung Quốc chiếm
36,75% tổng diện tích và chiếm 58,21% tổng sản lượng ngơ trên tồn thế giới.
Về năng suất, năng suất ngơ ở Mỹ là cao nhất, đạt 89,2 tạ/ha, tiếp ñến là

Canada ñạt 78,2 tạ/ha; Pháp ñạt 71,4 tạ/ha; Argentina đạt 64,7 tạ/ha. Trung
Quốc là nước có diện tích và sản lượng ngơ đứng thứ hai trên thế giới (sau
Mỹ) nhưng năng suất ngơ Trung Quốc chỉ đạt ở mức độ trung bình là 48,5
tạ/ha (năm 2003). Sản lượng ngơ Trung Quốc năm 2007 dự báo đạt 149 triệu
tấn. Xuất khẩu ngô của Trung Quốc niên vụ 2007/2008 sẽ ñạt 1,5 triệu tấn.
Năm 2006/2007, Trung Quốc vẫn là nước nhập khẩu ngô. Tiêu thụ ngô ở
nước này niên vụ 2006/2007 dự kiến ñạt 145 triệu tấn và năm 2007/2008 sẽ
đạt 147 triệu tấn, trong đó tiêu thụ ngơ trong ngành cơng nghiêp sẽ đạt 37,5
triệu tấn, tăng 2 triệu tấn tương ñương 6% so với niên vụ trước [20]. Sản
lượng sản xuất ngô ở trên thế giới trung bình hàng năm từ 696,2 đến 723,3
triệu tấn (năm 2005 – 2007). Trong đó nước Mỹ sản xuất 40,62% tổng sản
lượng ngơ và 59,38% cịn lại là do các nước khác sản xuất [20] (bảng 2.2).
Qua bảng 2.2 ta thấy nhu cầu tiêu thụ ngơ nội địa là rất lớn, trung bình
hàng năm từ 702,5 đến 768,8 triệu tấn. Trong đó nước Mỹ tiêu thụ 33,52%
tổng sản lượng ngơ tiêu thụ trên toàn thế giới và các nước khác chiếm
66,48%. Sản lượng ngơ xuất khẩu trên thế giới trung bình hàng năm từ 82,6
đến 86,7 triệu tấn. Trong đó, Mỹ xuất khẩu 64,41% tổng sản lượng và các
nước khác chiếm 35,59%. Sản lượng ngô trên thế giới năm 2007 tăng gấp đơi
so với 30 năm trước đây (năm 1977 sản lượng ngô trên thế giới vào khoảng
349 triệu tấn) [20].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………5


Bảng 2.2. Sản lượng ngô sản xuất trên thế giới năm 2005 – 2007
(ðvt: triệu tấn)
Stt

Sản lượng

Năm
2005/06

2006/07

2007/08

Trung bình

1

Sản xuất

696,2

702,2

771,5

723,3

-

Mỹ

282,3

267,6

331,6

293,8

-

Các nước khác

413,9

434,6

439,9

429,5

2

Tiêu thụ nội ñịa

702,5

772,8

768,8

731,4

-

Mỹ

232,1

235,6

267,7

245,1

-

Các nước khác

470,5

487,2

501,1

486,3

3

Xuất khẩu

82,6

84,7

86,7

84,7

-

Mỹ

56,1

53,0

54,5

54,5

-

Các nước khác

26,5

31,7

32,2

30,1

(Nguồn: sokhoahoccn.angiang.gov.vn)

Trong số 25 nước sản xuất ngơ hàng đầu thế giới thì có 8 nước là nước

cơng nghiệp, 17 nước là các nước ñang phát triển (bao gồm 9 nước từ Châu
Phi, 5 nước từ Châu Á và 3 nước từ Châu Mỹ La Tinh). Có khoảng 200 triệu
nơng dân trồng ngơ trên tồn cầu, 98% là nơng dân ở các nước đang phát
triển; 75% số người trồng ngơ là ở các nước Châu Á (riêng ở Trung quốc có
tới 105 triệu người), khoảng từ 15 tới 20% người trồng ở Châu Phi và 5% là ở
Châu Mỹ La Tinh. Hai phần ba số hạt giống ngơ được bán trên tồn cầu là
giống ngơ lai và chỉ có 20% là hạt giống do nông dân giữ lại. Trên thực tế,
ngô lai là loại hạt giống chiếm ưu thế ở nhiều nước ñang phát triển, những
nước này ñều có một hệ thống phân phối hạt giống để cung ứng giống ngơ
cho nơng dân; ví dụ 84% trong số 105 triệu nơng dân trồng ngô của Trung
Quốc mua hạt giống ngô lai và 81% trong tổng số hạt giống ngơ được sử
dụng ở ðông và Nam Phi là giống ngô lai [42].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………6


Theo thống kê của FAO diện tích ngơ của thế giới năm 1993 là 134.125
nghìn ha tăng lên 142.331 nghìn ha năm 2003 và tốc độ tăng diện tích là
0,3%. Các nước ðơng Nam Á từ 38.465 nghìn ha tăng lên 480.580 nghìn ha
năm 2003. Về sản lượng, ngơ thế giới từ 476.711,6 nghìn tấn tăng lên
637.444,48 nghìn tấn năm 2003 và tốc độ tăng bình qn hàng năm là 2,1%
[35], [54]. Những quốc gia ðơng Nam Á có tốc ñộ tăng sản lượng hàng năm
cao nhất là Lào, Campuchia, Myanmar và Việt Nam, tốc ñộ tăng hàng năm
trên 10% (Việt Nam là 11,1%). Năng suất ngô thế giới tăng từ 3,62 tấn/ha
năm 1993 lên 4,47 tấn/ha năm 2003 và tốc độ tăng bình qn hàng năm là
1,7%, trong đó năng suất ngô của Việt Nam tăng hàng năm khoảng 5,3%.
Ngơ là một loại ngũ cốc đa dạng cho tiêu dùng và chế biến. Các sản phẩm chế
biến ñược tạo ra từ nhiều loại như ngô trắng, ngô vàng và những loại đặc biệt
như ngơ đá và ngơ nếp có hiệu quả khá cao. Một ví dụ, ở Mỹ hiện nay mới
tập trung vào ngô thường ưu thế lai, ngô nếp ưu thế lai ñược trồng khoảng

700,000 acres chủ yếu cho nhu cầu tinh bột dạng amylopectin thay thế cho
sản phẩm này ở sắn, xuất khẩu, làm thuốc, chế biến nước hoa. Giá ngơ nếp ở
Mỹ khoảng 10 đến 25 đơ la/giạ (36 lít) [42], [54].
Tuy nhiên, ngơ nếp về năng suất cũng như sản lượng chưa tương xứng
với tiềm năng của nó. Diện tích trồng ngơ trắng và ngơ nếp trên thế giới là 32
triệu ha và Châu Á là 6,9 triệu ha, năng suất trung bình mới chỉ đạt 1,7 ha.
Phần trăm diện tích trồng giống ngơ ưu thế lai trong đó có ngơ nếp ở một số
nước Mỹ là 100%, ðơng Phi 24%, cịn lại là ở các quốc gia khác [42], [54].
2.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Ở Việt Nam, ngô là cây trồng có từ lâu đời. Theo nhà bác học Lê Q
ðơn, cây ngơ được đưa vào Việt Nam vào nửa cuối thế kỷ thứ 17. Nhờ những
đặc điểm q, cây ngơ sớm ñược người Việt chấp nhận và mở rộng sản xuất,
coi là một trong những cây lương thực chính, đặc biệt đối với vùng đất cao
khơng có điều kiện tưới nước [10]. Trước cách mạng tháng 8/1945 diện tích

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………7


trồng ngơ là rất ít, năng suất rất thấp 11,8tạ/ha (Nguyễn Trần Trọng, 1977)
(dẫn theo Ngơ Hữu Tình, 1997) [12], [13]. Sau khi đất nước thống nhất diện
tích trồng ngơ của nước ta tăng lên rất nhanh và ngơ đã trở thành một trong
những cây lương thực quan trọng trong nền sản xuất nông nghiệp của nước ta
[8], [9], [10], [12].
Sản xuất ngơ ở nước ta những năm qua đã ñạt ñược nhiều kết quả rất ñáng
khích lệ. Diện tích, năng suất và sản lượng tăng nhanh (bảng 2.3), tỷ lệ diện tích
sử dụng các giống mới có năng suất cao và chất lượng tốt ngày càng tăng lên [6],
[7], [25]. Trong suốt 20 năm qua diện tích, năng suất và sản lượng ngô Việt Nam
tăng liên tục với tốc ñộ rất cao. Tỷ lệ tăng trưởng bình quân hàng năm về diện
tích là 7,5%, về năng suất là 6,7% và sản lượng là 24,5%, cao hơn nhiều so với
giai ñoạn 10 năm trước ñó 1975-1985 (4,2%, 3,9% và 10,0%, theo thứ tự). So

với năm 1985, sản xuất ngô năm 2004 tăng trưởng 2,5 lần diện tích; 2,3 lần năng
suất và 5,9 lần sản lượng (Ngơ Hữu Tình năm 2005) [14]. Ngun nhân chính là
do thay đổi giống ngơ lai và cải tiến kỹ thuật canh tác. Nhóm giống có diện tích
gieo trồng trên 10.000 ha là: LVN10, CP888, CP999, C919, G49, P11, B9681,
CP989. Nhóm có diện tích 5000-10.000 ha: LVN4, B9797, P60, Nếp Nù, Tẻ địa
phương. Nhóm có diện tích 1000-5000 ha: HQ2000, Ngơ Nù xanh, VN4, TSB1,
NK46, LVN17, Nếp Vàng, P848, LVN2, VN2. LS6, MX4, MX2, NK4300,
B9999. Như vậy diện tích trồng ngơ nhóm chất lượng nói chung và ngơ nếp nói
riêng cịn hạn chế ở nước ta [7], [14].
Hiện nay, cả nước đã hình thành 8 vùng sản xuất ngơ. Trong đó, năm
vùng có diện tích lớn nhất cả nước là Tây Nguyên chiếm 21,8%, ðông Bắc
21,09%, Tây Bắc 15,35%, Bắc Trung Bộ 14,36% và ðông Nam Bộ 12,11%.
Tổng diện tích 5 vùng này chiếm 84,71%. Cịn lại là đồng bằng sơng Hồng
7,69%, Dun Hải Nam Trung Bộ 4,14% và đồng bằng sơng Cửu Long
3,47% [23], [24].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………8


Bảng 2.3. Diện tích, năng suất và sản lượng ngơ ở Việt Nam
trong những năm gần đây
Diện tích

Năng suất

Sản lượng

(1000 ha)

(tạ/ha)

(1000 tấn)

1996

615,2

25,0

1.536,7

1997

662,9

24,9

1.650,6

1998

649,7

24,8

1.612,0

1999

691,8

25,3

1.753,1

2000

730,2

27,5

2.005,9

2001

729,5

29,6

2.161,7

2002

816,0

30,8

2.511,2

2003

912,7

34,4

3.136,3

2004

991,1

34,6

3.430,9

2005

1.043,3

36,0

3.756,3

2006

1.031,8

37,0

3.819,2

Năm

(Nguồn: Bộ nơng nghiệp& PTNT)

Hiện diện tích ngơ của Việt Nam ñạt khoảng trên 1 triệu ha với năng
suất bình qn 37 tạ/ha và tổng sản lượng đạt khoảng 3,82 triệu tấn (năm
2006). Sản xuất ngô ở Việt Nam theo kế hoạch của Bộ Nông Nghiệp và Phát
triển Nông thơn phấn đấu đến năm 2010 sản lượng ngơ đạt 6 – 7 triệu tấn/năm
(Trần Hồng Uy và cộng sự, 2001) [16], [17], [18]. ðể ñạt ñược mục tiêu,
chúng ta cần phải vượt qua một số trở ngại khách quan như diện tích đất canh
tác ngày càng bị thu hẹp, khí hậu khắc nghiệt và sâu bệnh ngày càng trở nên
trầm trọng.
2.2. Những nghiên cứu cơ bản về cây ngô
Một số bằng chứng chỉ ra rằng ngơ được thuần hóa từ loài cỏ mexican
hoang dại teosinte (Zea mays ssp. Parviglumis hoặc ssp mexicana). Những
bằng chứng khảo cổ học chứng minh rằng thời gian thuần hóa ngơ vào

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………9


khoảng 5000 ñến 10.000 năm trước ñây, mặc dù nguồn gốc gần đây của
ngơ từ teosinte, những cây này khác biệt sâu sắc về hình thái. Một điểm
khác biệt chủ yếu là teosinte điển hình có nhánh cờ dài trên đỉnh bơng cờ
trong khi ngơ có nhánh đỉnh cờ ngắn bằng bắp. Phân tích di truyền nhận
thấy rằng teosinte branched 1(tb1) như là một gen tương hợp rộng ñiều
khiển sự khác biệt này [48].
Trong các cây trồng lấy hạt chủ yếu trên trái đất, ngơ là cây có tiềm
năng năng suất cao nhất. Hiện nay, năng suất ngô ở Mỹ ñã ñạt 15 - 18 tấn/ha,
năng suất thí nghiệm ñạt 25 tấn/ha (Nguyễn Thế Hùng, 2003) [6]. Ngô là cây

trồng phổ biến, có diện tích trồng rộng lớn trên thế giới. Nó có thể trồng trong
nhiều điều kiện mơi trường khác nhau, sản phẩm ñược sử dụng làm lương
thực cho người, thức ăn gia súc và cho công nghiệp [42].
Từ những năm 1940 Anderson và Cutler ñã nhận thấy mức ñộ quan
trọng của ña dạng di truyền ở ngô và xác định các lồi bao gồm những cá thể
có những ñặc ñiểm chung coi như là một nhóm. Các ñặc ñiểm hình thái phản
ảnh mối quan hệ di truyền và được sử dụng để phân loại lồi ngơ ở Mexico,
Trung và Nam Mỹ cũng như ở Hoa Kỳ. Cơ sở này ñược chứng minh thêm
bằng di truyền phân tử và hiện nay đã phân loại ra được 42 lồi. Ở Mỹ có rất
nhiều giống ngơ thụ phấn tự do ưu thế được trồng trước khi có các giống ngơ
ưu thế lai. Chúng ñã cung cấp nguồn gen ñể tạo giống ngô ưu thế lai hiện nay
ở hầu hết các khu vực trên thế giới. ðáng tiếc là hầu hết các giống ngơ thụ
phấn tự do vùng Bắc Mỹ đã bị mất [32].
Tạo giống ở cây giao phấn bao gồm hai hướng chính là tạo giống thụ
phấn tự do và tạo giống ưu thế lai. Tạo giống thụ phấn tự do bằng các phương
pháp chọn lọc cải tiến quần thể ñã ñược thực hiện từ rất sớm dựa trên cơ sở
khoa học thay ñổi tần suất gen và kiểu gen qua các chu kỳ chọn lọc. Theo
Walter R. Fehr 1983, chọn lọc trước thụ phấn hiệu quả thay ñổi tần xuất gen

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………10


và kiểu gen gấp 2 lần chọn lọc sau thụ phấn. Ví dụ: tần suất gen của quần thể
ban đầu 0,40RR + 0,32 Rr + 0,64 rr tần xuất gen R = 0,2 va r = 0,8 nếu chọn
lọc trước thụ phấn quần thể mới có tần suất kiểu gen là 0,31 RR + 0,50 Rr +
0,19rr và tần suất gen là R = 0,56 và r = 0,44. Nhưng chọn lọc sau thụ phấn
quần thể mới có tần suất kiểu gen là 0,11 RR + 0,54Rr + 0,35 rr và tần suất
gen là R = 0,38 và r = 0,62. ðây là nguyên lý rất quan trọng ứng dụng trong
các phương pháp chọn lọc chu kỳ. Chọn lọc sau thụ phấn ñược xem là chỉ
chọn cây mẹ, chọn lọc trước thụ phấn là có thể chọn lọc được cả hai bố mẹ.

Chọn lọc ở cây giao phấn có thể phân chia thành các phương pháp khác nhau
như chọn lọc hỗn hợp, hỗn hợp cải tiến, bắp trên hàng và chọn lọc chu kỳ.
Tuy nhiên phân chia như vậy chỉ là tương đối vì tất cả các phương pháp đều
có thể coi là chọn lọc chu kỳ [50], [52].
Phát triển chọn lọc cho tạo giống chống chịu bất thuận của chương
trình tạo giống phụ thuộc vào hệ thống tạo giống sử dụng. Một vài chiến lược
được trình bày dưới đây, mặc dù có rất nhiều chiến lược khác trong bất kỳ
chương trình tạo giống nào, nhưng cần làm rõ một số khái niệm dưới ñây:
- Loại sản phẩm tạo ra: giống OPV, giống UTL hay lai ñỉnh…
- Những ñặc ñiểm quan trọng nhất của sản phẩm: chín, đặc điểm hạt,
chống chịu bất thuận cần thiết và chống chịu sâu bệnh...
- Chiến lược phát trển và triển khai sản phẩm.
Tất cả chương trình tạo giống sử dụng phương pháp chọn lọc các bước
khơn ngoan để nhận biết các con cái và hạn chế của nguồn, trước hết một
lượng lớn con cái ñược ñánh giá với một số ít lần lặp lại và tại một số điểm
(screening). Sau đó con cái tốt ñược ñánh gía ở nhiều ñiểm, nhiều lần lặp lại
hơn (testing) [39], [45].
Ngơ có nhiều phương pháp tạo giống. Lựa chọn phương pháp ñể cải
tiến quần thể (intra-population) hay cải tiến đồng thời hai quần thể (interpopulation).

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………11


Trong phương pháp cải tiến quần thể:
+ Chọn cá thể so sánh với gia đình chọn lọc
+ Các gia đình không tự phối so với với con cái tự thụ
+ Tự nó biểu hiện so với lai thử
Trong phương pháp cải tiến hai quần thể có thể lựa chọn là:
+ Lai thử các cá thể so với các gia đình.
+ Con cái lai thử Half-sib so với full-sib.

+ Bố mẹ so với các testers.
Hai phương pháp chọn lọc là chọn lọc hỗn hợp và hỗn hợp cải tiến
(Gardner 1961). Phương pháp này khơng có lợi cho những tính trạng có mức
ñộ di truyền thấp như năng suất hạt dưới ñiều kiện hạn, nhưng khá hiệu quả
với tính trạng di truyền cao như chống chịu sâu bệnh [39].
Khi lần ñầu tiên giống ngơ ưu thế lai được thương mại, một số người tin
tưởng rằng nó có tiềm năng nâng cao sản lượng lương thực thế giới. Ngơ ưu
thế lai bắt đầu ñược nghiên cứu từ năm 1090 do tiến sỹ G.H. Shull nhà khoa
học của viện Carnegie Washington là người ñầu tiên đưa ra ngun lý tạo
dịng thuần và tạo giống ưu thế lai ở ngơ, mặc dù vậy những dịng thuần lúc
đó tạo ra năng suất hạt lai đơn rất thấp và lai đơn khơng thể thương mại được.
Năm 1922, D. F. Jones ñề xuất lai kép ñã hỗ trợ thúc ñẩy sản xuất hạt lai F1,
hạt lai sinh ra từ lai đơn do vậy có năng suất cao và hạt giống ưu thế lai ñi vào
thương mại từ những năm 1930 [38]. Từ những thành công về giống ngô ưu
thế lai nên năng suất ngô của Mỹ không ngừng tăng hàng năm.
Có hai loại giống ngơ ưu thế lai là lai quy ước (trên cơ sở các dòng
thuần) và lai khơng quy ước (ít nhất một bố mẹ khơng phải là dịng thuần)
(Vasal, 1988). Giống ngơ lai quy ước gồm các loại: lai ñơn, lai ba và lai kép.
Lai ñơn là lai giưa hai bố mẹ là dòng thuần; lai ba là lai giữa một lai đơn và
một dịng thuần, lai kép là lai giưa hai lai ñơn. Lai ñơn thường ñược phát triển

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………12


nhiều trên thế giới vì nó cho năng suất cao và đồng đều nhưng nó rất khó nhân
dịng bố mẹ và sản xuất hạt lai do đó giá thành hạt giống cao. Hiện nay các
giống ngơ lai ba đang được sử dụng phổ biến ở các nước ñang phát triển [30].
Một số lượng lớn khi lai các dòng hoặc các giống khác nhau về di
truyền ñã cho ưu thế lai về sức sống ở thế hệ con lai F1. Con lai F1 có sức
sống và năng suất cao hơn bố mẹ của chúng. Hiện tượng này ñã ñược khai

thác ñể nhận ñược năng suất cao hơn trong sản xuất thương mại. Ưu thế lai có
thể coi là trạng thái dị hợp tối ña và nhận ñược dị hợp tối ña này khi lai giữa
hai dòng tự phối khác nhau. Phát triển và sử dụng ưu thế lai khá phức tạp và
trải qua các giai ñoạn như sau:
1) Lựa chọn vật liệu cho dòng tự phối
2) Phát triển dòng tự phối
3) Thử khả năng phối hợp
4) Nghiên cứu nhân dòng tự phối và sản xuất hạt lai [30], [50]
Ưu thế lai không phải là một kết quả bất biến khi lai giữa hai dịng tự
phối bởi vì các dịng tự phối có thể giống nhau về di truyền, giá trị dịng tự
phối ñược ñánh giá trên cơ sở mức ñộ ưu thế lai nhận được khi kết hợp với
một dịng khác [11]. Năm 1927, Davis ñã ñề xuất thử khả năng phối hợp
chung là dùng một tester chung ñể thử với các dịng tự phối. Tester có thể là
một giống, một giống lai nhưng phải có nhiều tính trạng tốt và cơ sở di truyền
rộng [28], [30].
So với các giống ngô khác, dòng tự phối thấp hơn, sức sống kém, thân
mảnh, râu và bắp nhỏ, năng suất thấp hơn. Bên cạnh ñó chúng thường mẫn
cảm hơn với ñiều kiện bất thuận cũng như với các loại sâu bệnh hại và nói
chung chúng quá mẫn cảm với ñiều kiện bất thuận do ñó ñã tạo ra vấn ñề lớn
trong sản xuất hạt lai [31].
Hạt bố mẹ tự phối là nên tảng ñể sản xuất hạt giống ngô lai quy ước và

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………13


một số dạng giống ngô lai không quy ước. Phát triển các dòng tự phối tốt là
rất quan trọng nhưng là một q trình khó và tốn kém. Theo Hallauer và
Miranda 1997, có khoảng 10.000 dịng S2 hoặc S3 test cuối cùng chỉ có 1
dịng được sử dụng trong giống lai thương mại. Có rất nhiều ngun nhân dẫn
đến những khó khăn và chi phí cao gồm trong việc sản xuất các dòng tự phối

tốt như:
a) Hiện tượng giảm sức sống trong q trình tự phối và những biểu
hiện tính trạng có hại làm các dịng tự phối khơng thể sử dụng được.
b) Cơng việc đánh giá khả năng phối hợp chi phí cao, khối lượng cơng
việc lớn khi thử khả năng kết hợp.
c) Khó khăn trong q trình nhân dòng và sản xuất hạt lai. Thực chất
các dòng tự phối ngồi khả năng tổ hợp có năng suất cao cịn phải có nhiều
tính trạng khác đặc biệt trong sản xuất hạt lai ñơn [31].
Dodd (1998) ñã thảo luận về “ðiểm nổi bật của xu hướng lai cùng giống”
trong sản xuất hạt giống ngô ưu thế lai qua 10 năm và ñã liên kết vấn ñề này với
sự thiếu phấn của các dịng bố. Ơng chỉ ra rằng sự thiếu phấn là một xu huớng
không tránh khỏi khi chúng ta ñẩy năng suất hạt lên cao, sẽ có cạnh tranh giữa
hạt và phấn. Mặc dù vậy gợi ý của ông cho rằng ngồi chú ý đến sản xuất dịng
mẹ cũng rất cần quan tâm đến sản xuất dịng bố, các dịng bố có phấn tốt cho
phép tăng số hàng mẹ và thường ít gặp khó khăn trong trỗ trùng khớp.
Các phương pháp ñánh giá khả năng tạo phấn bao gồm:
a) Phương pháp của Wych, pers. comm, 1998: lấy và cân 15 mẫu cờ
trước khi tung phấn và sau khi tung phấn, sự khác nhau về khối lượng là một
chỉ tiêu ñánh giá khả năng tạo phấn của dòng bố.
b) Bao cách ly 10 bao cờ trên dòng bố và thu phấn hàng ngày (5 - 10
ngày) phấn thu ñược ño trong ống đong và kiểm tra sức sống bằng kính hiển vi.
c) ðánh dấu các cây khi bắt ñầu tung phấn, hàng ngày tiến hành rung

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………14


phấn của các cây bố đó vào tờ giấy đem so sánh với lượng phấn của một giống
tiêu chuẩn. Ngoài ra dịng bố cịn phải có đặc điểm là có chiều cao cây thích
hợp và ổn định [41].
Lai khơng quy ước được phân làm 4 loại chính là:

Lai giữa các giống
Lai giữa các gia đình
Lai đỉnh
Lai đỉnh kép (Vasal and Gonzalez, 1999 a)
Hầu hết các giống ngô lai không quy ước trên cơ sở hai tổ hợp, giống
lai không quy ước thực chất là lai giữa các giống trên cơ sở lai giữa hai giống,
hai quần thể. Lai giữa các gia đình là lai giữa hai gia đình full – sib hay halfsib tạo ra từ các quần thể giống nhau hoặc khác nhau. Ưu thế lai ñỉnh kép
gồm một lai ñơn với một giống, một quần thể hoặc một gia đình. Lai khơng
quy ước mức độ đồng đều và năng suất thấp hơn lai quy ước [30] [31].
2.3. Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái ñến sinh trưởng và phát triển của
cây ngơ
Ngơ là cây có khả năng thích nghi rộng với điều kiện mơi trường và được
trồng ở nhiều điều kiện sinh thái. Nhìn chung ngơ phù hợp với nhiệt độ trung
bình 68 đến 72o F ( 20 – 270C). ðất tốt và thoát nước, lượng mưa từ 500 ñến
1100 mm trong giai ñoạn sinh trưởng phát triển của ngơ. Ngơ có nhu cầu nước
và đạm ở mức cao hơn so với các cây lấy hạt khác, nó mẫn cảm với mơi trường
ở giai đoạn trổ cờ tung phấn và phun râu. Mặc dù có một số giống chịu hạn
nhưng hầu hết các giống bị hạn thời kỳ trổ cờ phun râu sẽ giảm năng suất [43].
Những ñiều kiện bất thuận ñối với thực vật là những ñiều kiện ngoại
cảnh có ảnh hưởng xấu ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất thực vật học.
ðiều kiện bất thuận sinh học và phi sinh học có thể làm giảm tới 65 – 87%
năng suất cây trồng tùy theo từng lồi cây [28].

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………15